摘要：在现阶段的城市中，居民和工业对用水的要求越来越高，使得城市原有供水设备运行维护系统升级改造日益迫切。因此，提出基于IFC的城市供水设备运行维护系统设计，其硬件配置包括变频器、压力变送器及数显仪；软件构成包括安全监控报警模块和监测自动化管理模块。实验证明，本文设计的基于IFC的城市供水设备运行维护系统在城市供水设备遭遇危机或出现状况时的预警速度远快于传统设计。
关键词：IFC；城市供水设备；运行；维护
引言
IFC模式作为IFC标准的重点内容，为施工过程所处理的各类信息叙述以及定义提供了可行规范。伴随城市化的迅速发展，城市企业规模的不断扩大，用水量也在快速增加，城市居民生活条件的改善以及对生活用水标准的提高，均使得城市原有供水设备运行维护系统升级改造的要求日益迫切。
1IFC
IFC标准作为一种公开、结构化、面向对象的数据描述/存储格式，具有成熟的技术架构，提供了一种不依赖于具体系统、适合描述贯穿整个建筑项目生命周期内产品数据的中性机制，已成为最广为接受的BIM数据存储标准。IFC应运而生，旨在将国际化的BIM数据存储要求加入既有IFC标准框架中。
2供水管道腐蚀的现状
自来水在输送过程中受到管道的“二次污染”是主要原因，引起“二次污染”的主要原因又是管道腐蚀产生的锈蚀物。通过对供水管道内壁的腐蚀情况进行调查的情况分析，凡是没做内衬的管材，或内防腐做到不到位的，腐蚀的比较严重使用，尤其是普通铸铁管材更为明显，从管道中取出的锈块，大的直径约有4cm~6cm，可见管道腐蚀的严重性。供水管道内部严重的腐蚀结垢，在流速偏低或滞留水的管网末端，一旦管内水流改向或突然加快时会引起水浑浊、发黄。内部沉积结垢造成管径断面缩小，有的DN100管的断面仅相当DN50管的断面或者更小，严重影响管网水质及输水能力。管道缩径很厉害，影响水质水压，加大了管网运行负荷。
3基于IFC的城市供水设备运行维护系统
3.1基于IFC的城市供水设备运行维护系统的硬件配置
（1）变频器选型。系统选择专为电风机、泵用负载机设计所用的功能型U/K控制手段的富士变频器FRNL9PlHS-9CL，这个是富士变频器低噪音高功能综合性变频器，是电风机、泵用的PLUS系列，功率范围设置在7.9-800KW，带有自动操作界面。（2）压力变送器及数显仪的选型。压力传感器与压力变送器的作用主要是把供水管中的压力信号转变为1-SV或5-18mA的模拟信号，作为模拟输入模块（A/D模块）进行输入，在选取时，为了避免在传输过程中收到干扰或损失，我们一律采取5-18mA输出压力变送器，作为IFC的一个数字变量输入，当压力超过最大值的时候，立即关闭所有水泵并发出报警输出。
3.2基于IFC的城市供水设备运行维护系统的软件组成
（1）安全监控报警模块。报警设置主要针对的是各类警报数据进行报警级别、报警阈值的提醒，同时还需要针对即时性的报警数据以及监控点的报警阈值数据进行对比，预估是否会出现异常状况（报警）发生，如此就可以针对系统提示出的报警信号，工作人员及时出动进行现场处理，待解决问题以后有效利用系统进行集中反馈和原因分析。（2）监测自动化管理模块。当供水管道的承压状态发生任何形式的变动时，压力均能够灵敏、灵活、及时的将这种改变利用自己的方式表现出来。
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4供水管网改造技术要点
4.1要循序渐进，突出重点
认真做好城市供水管网普查工作，建立管网技术档案，制定管网改造规划，有计划地对使用年限超过50年和严重老化的管网进行改造，加快管网改造规划的实施，要优化管网布局和工程技术方案，加强对工程项目的协调和监管，保证工程的顺利实施和质量安全。具体实施时，根据群众对水质水压不足反映强烈的路段尽早改造，并结合市政供水管网分布的具体情况，制定详细的改造实施规划。老城区范围内管网改造难度大，其中会涉及老管道使用年限长，管道上带用户较多，支线管道的分布不能确定具体位置，其他综合管线密布地下，道路开挖影响交通和改造时间紧等实际问题。所以，必须制定详细的设计改造方案。供水管道改造前必须仔细查勘现场，选择合理的管线埋设位置，确定老管道用户使用区域，并查看管网图，分析主管道、分支管道、过街管道的走向及具体分布情况。通过用水量计算确定新管道管径，制定新旧管道碰接的具体技术措施。与此同时，做好合理的沿线停水计划，避免给居民生活造成过多的不便。
4.2进一步优化水资源管理
GIS技术实现了对供水设施位置、供应量、调度、方案模拟等的全过程监管，在水资源调度前，计算并在系统中演练所有可行方案，找出所选方案的不足所在，在系统中进一步对供水点水位、闸门的水流量进行优化调整，做好相应记录，按信息系统格式要求更新至GIS系统数据库，开展相应的水资源管理工作。
4.3提高施工质量
城市供水管网改造区域面广，改造工程量大，并且涉及其他市政基础设施，应当与城市改造、城市道路建设、其他市政管线的建设统筹协调进行。当前改造的重点，应当是结合有关市政建设，以承上启下的主干管改造为主。认真做好城市供水管网普查工作，建立管网技术档案，制定管网改造规划，有计划地对使用年限超过50年和严重老化的管网进行改造，加快管网改造规划的实施，要优化管网布局和工程技术方案，加强对工程项目的协调和监管，保证工程的顺利实施和质量安全。
4.4加强供水管网监测，提高城市供水管网的漏损检测水平
作为供水行业的管理工作者，应不断地把降低管网漏失率作为检验管理水平的一项主要指标，促使企业管理工作的改进。开展管网漏损研究，进行区域性检漏，提高暗漏检测的准确率。特别是配水干线和分支供水管网，是管网漏损的主要发生范围。供水管道埋设比较浅的，容易确定暗漏漏点位置，但仍有不少漏点因地理条件等原因需要再三检测才确定位置，甚至有些漏点没有冒漏到路面而没能及时测定、修复，当我们找到漏点，漏水情况已经扩大或已经漏失很长的时间。通过开展漏水检查，提高暗漏探测的准确率，减少漏点的查找、修复时间，能有效地控制管网漏损。成立专业的检漏队伍，配备先进的检测设备（如噪音记录分析、相关仪等），充实相应的技术人员，实行经济责任制，独立核算，有效地开展检漏、修漏工作。加强管网巡检工作，把管网分区域落实到人，定期巡检、维护；同时也要充分调动群众的积极性，把发现的漏水问题及时报水务集团，在一定程度上能有效降低管网漏损率。
结语
综上所述，本文对基于IFC的城市供水设备运行维护系统设计进行分析，依托IFC运行机制，根据城市供水设备的运行出现状况的反馈与分析，对维护系统进行调整，实现本文设计。实验论证表明，本文设计的方法具备极高的有效性。希望本文的研究能够为基于IFC的城市供水设备运行维护系统设计的方法提供理论依据。
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[3]陈冠元.软件工程中的UML建模技术[J].电子技术与软件工程，2018（5）：47.
论文作者:张玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：管网论文; 管道论文; 城市供水论文; 系统论文; 设备论文; 运行维护论文; 方案论文; 《基层建设》2019年第31期论文;